高考物理大一轮复习 第10章 第2讲 法拉第电磁感应定律自感涡流精练(含解析)-人教版高三全册物理试题.docx
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1、第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流基础巩固练1.(多选)(2018陕西省宝鸡市高三教学质量检测)如图所示,金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则()A杆中感应电流方向是从b到aB杆中感应电流大小均匀增大C金属杆所受安培力方向水平向左D金属杆所受安培力大小均匀增大解析:由楞次定律知杆中感应电流方向是从a到b,由左手定则知金属杆所受安培力方向水平向左,则选项A错误,C正确;根据法拉第电磁感应定律,有E,可知当磁感应强度均匀增大时,产生的感应电动势大小是恒定的,由闭合电路欧姆定律知杆中感应电流大小是恒定的,金属杆所受
2、安培力大小FBIL随磁感应强度B均匀增大,则选项B错误,D正确。答案:CD2(多选)(2018安徽省重点中学盟校模拟考试)下列对电磁感应现象的讨论中说法正确的是()A人造卫星绕地球飞行时,轨道各处的地磁场的强弱不同,人造地球卫星的金属外壳中会产生微弱的感应电流,使卫星的机械能增大B增大铁芯材料的电阻率是减小涡流的途径之一C如果发现闭合电路中有感应电流,那么穿过这个闭合电路的磁通量一定在发生变化D只要自感系数足够大或电流变化足够快,则断电时自感电流可以大于原电流解析:当穿过人造卫星的磁通量发生变化时,金属外壳中会有涡流产生,故会使卫星的机械能减小,A错误;增大铁芯材料的电阻率是减小涡流的途径之一
3、,故B正确;根据感应电流的产生条件,可知C正确;如果断电时自感电流大于原电流,则违背了能量守恒定律,故D错误。答案:BC3.(2018广东四校第一次联考)如图所示,在一磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L0.1 m的平行金属导轨MN和PQ,导轨电阻忽略不计,在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R0.3 的电阻。导轨上正交放置着金属棒ab,其电阻r0.2 。当金属棒在水平拉力作用下以速度v4.0 m/s向左做匀速运动时()Aab棒所受安培力大小为0.02 NBN、Q间电压为0.2 VCa端电势比b端电势低D回路中感应电流大小为1 A答案:A4.如图所示,竖直平
4、面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为()A.BC.DBav解析:摆到竖直位置时,AB切割磁感线的瞬时感应电动势EB2aBav。由闭合电路欧姆定律得,UABBav,故A正确。答案:A5(多选)(2018湖南省五市十校高三联考)如图所示,两平行的光滑导轨固定在同一水平面内,两导轨间距离为L,金属棒ab垂直于导轨,金属棒两端与导轨接触良好,在导轨左端接入阻值为R的定值电阻,整个装置处于竖直向下
5、的磁感应强度为B的匀强磁场中。与R相连的导线、导轨和金属棒的电阻均可忽略不计。用平行于导轨向右的大小为F的力拉金属棒,使金属棒以大小为v的速度向右匀速运动,下列说法正确的是()A金属棒ab相当于电源,其a端相当于电源负极B拉力FC回路中的感应电流沿顺时针方向流动D定值电阻消耗的电功率PFv解析:用平行于导轨向右的恒力拉金属棒,使金属棒向右匀速运动,ab棒相当于电源,由右手定则知,电流方向由ba,在电源内部电流由低电势流向高电势,所以a端相当于电源的正极,回路中的感应电流沿逆时针方向,A、C选项错误;由于金属棒匀速运动,所以FF安,根据法拉第电磁感应定律知F安BIL,而定值电阻消耗的功率为安培力
6、的功率,也等于拉力的功率,选项B、D正确。答案:BD6.如图所示,正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直,线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90。为使两次操作过程中,线框产生的平均感应电动势相等,则()Av1v22 Bv1v22Cv1v212 Dv1v221解析:第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出,线框中的感应电动势恒定,有1E1BLv1。第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90,所需时间t,线框中的磁通量变化量BLBL2,产生的平均电动势2。由题意知12
7、,可得v1v22,A正确。答案:A7如图甲所示,边长为L、总电阻为R的正方形导线框静置于光滑水平面上,cd边正中间有一个很小的豁口PQ,且导线框处于与水平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是()A在0t0时间内,正方形导线框有收缩的趋势B在t时刻,ab边所受安培力大小为C在0t0时间内PQ间的电势差为D在0t0时间内,P点的电势低于Q点电势解析:由于正方形导线框不闭合,导线框中没有感应电流,但有感应电动势,导线框不受安培力,A、B错误;由法拉第电磁感应定律得,导线框的感应电动势E,C正确;在0t0时间内,根据楞次定律知P点电势高于Q点电势,D错误
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